DE19704651A1 - Chitin or chitosan material - Google Patents

Chitin or chitosan material

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Abstract

Suprastructured chitin/chitosan (I) and its derivatives has: (i) a chitin/chitosan content of 0.01-99.9%, (ii) a glycan content of 0-60% and (iii) a melanin content of 0-40%. Also claimed is a process for producing the above material, comprising isolating chitin or a chitin derivative from plants or animals, treating it with a series of water-miscible organic solvents in order of decreasing boiling point, and drying the product.

Description

Die Erfindung betrifft suprastrukturiertes Chitin/Chitosan, seine Derivate, ein Verfahren zu dessen Herstellung, Chi­ tin/Chitosan enthaltende Zusammensetzungen und Verbundwerk­ stoffe, bionische Werkstoffe, biologische und elektronische Chips bzw. Informationssysteme sowie verschiedene Verwendungen des suprastrukturierten Chitins/Chitosans, insbesondere als Ab­ sorptionsmittel, Mittel zur Filtration und Reinigung von Flüs­ sigkeiten und Gasen, zur Beschichtung von Grenzflächen und/oder Oberflächen, insbesondere von Kunststoffen sowie zur Herstel­ lung von Hexosaminen/Pentosaminen insbesondere von D-Glucosamin und Acetyl-D-Glucosamin.The invention relates to suprastructured chitin / chitosan, its derivatives, a process for its production, chi Compositions containing tin / chitosan and composite substances, bionic materials, biological and electronic Chips or information systems and various uses of the superstructured chitin / chitosan, especially as Ab sorbents, agents for filtering and purifying rivers liquids and gases, for coating interfaces and / or Surfaces, in particular of plastics and for the manufacture development of hexosamines / pentosamines, in particular D-glucosamine and acetyl-D-glucosamine.

Chitin (Poly-β-1,4-N-Acetyl-D-glucosamin) ist zusammen mit Zel­ lulose, Hemizellulosen und Lignin eines der häufigsten in der Natur vorkommenden, rezyklierbaren, nachwachsenden Biopolymere. Es kommt als strukturierende Substanz in vielen Lebewesen vor, z. B. in den Schalentieren des Meeres, Insekten, bestimmten Al­ genarten und Pilzen. Die in der Biosphäre vorhandenen Mengen werden als sehr groß geschätzt; allein für den Anteil des Chi­ tins in Meeresschalentieren auf mehrere Millionen Tonnen. Im wesentlichen ist eine makroskopisch "amorph" gemachte Chitinart aus Schalentieren bekannt. Chitin (poly-β-1,4-N-acetyl-D-glucosamine) is together with Zel lulose, hemicelluloses and lignin one of the most common in the Naturally occurring, recyclable, renewable biopolymers. It occurs as a structuring substance in many living things, e.g. B. in the shellfish of the sea, insects, certain Al species and mushrooms. The quantities present in the biosphere are valued as very large; just for the share of chi tins in shellfish to several million tons. in the essential is a macroscopically made "amorphous" type of chitin known from shellfish.  

Diese Chitinart ist beispielsweise in den folgenden Druck­ schriften beschrieben:This type of chitin is, for example, in the following prints writings described:

  • a) Zikakis, J.P. (Hrsg.): Chitin, Chitosan and Related En­ zymes, Academic Press, New York, 1984.a) Zikakis, J.P. (Ed.): Chitin, Chitosan and Related En zymes, Academic Press, New York, 1984.
  • b) Peter, M.G., Hesse K.-J., Müller, K.: Chitin, Chitosan und Derivate. Wissenschaftliche Grundlagen, Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten in der Wirtschaft Schleswig-Hol­ steins. Studie im Auftrag des Ministers für Natur, Umwelt und Landesentwicklung des Landes Schleswig-Holstein, Grenzstraße 1-5, Kiel 1992.b) Peter, M.G., Hesse K.-J., Müller, K .: Chitin, Chitosan and Derivatives. Scientific basics, applications and Possible applications in the Schleswig-Hol economy stone. Study commissioned by the Minister for Nature, Environment and state development of the state of Schleswig-Holstein, Grenzstrasse 1-5, Kiel 1992.
  • c) Peter, M.G.: Chitin in den Startlöchern. Chem. Ind. 5: 16-18 (1995).c) Peter, M.G .: Chitin in the starting blocks. Chem. Ind. 5: 16-18 (1995).
  • d) Muzzarelli, R.A.A.: New derivatives of chitin. Properties and applications. In: Crescenzi, V., Dea, I.C.M., Stivala, S.S. (Hrsg.): New Developments in Industrial Polysacchari­ des. Gordon and Breach Science Publ., New York, S. 207-231 (1984).d) Muzzarelli, R.A.A .: New derivatives of chitin. Properties and applications. In: Crescenzi, V., Dea, I.C.M., Stivala, S.S. (Ed.): New Developments in Industrial Polysacchari des. Gordon and Breach Science Publ., New York, pp. 207-231 (1984).

Chitin als solches ist in Wasser und fast allen organischen Lö­ sungsmitteln unlöslich. Dies scheint zunächst seine Anwendungen erheblich einzuschränken. Es sind aber verschiedene Derivate zugänglich, die eine verbesserte Löslichkeit haben; eines davon ist Chitosan. Chitosan kommt auch natürlich vor, besonders in den Zellwänden zahlreicher Pilzarten und Algen, insbesondere in bestimmten Grünalgen.Chitin as such is in water and almost all organic solvents solvents insoluble. This initially seems to be its applications restrict significantly. But they are different derivatives accessible that have improved solubility; one of them is chitosan. Chitosan also occurs naturally, especially in the cell walls of numerous types of fungi and algae, especially in certain green algae.

Chitosan ist partiell oder vollständig deacetyliertes Chitin (Fig. 1) und kann daraus in "amorpher" Form auch durch Kochen in konzentrierter Natronlauge gewonnen werden. Durch die bei der Deacetylierung frei werdenden protonierbaren Aminogruppen ist Chitosan z. B. in verschiedenen verdünnten Säuren löslich und damit prinzipiell für die verschiedensten Zwecke anwendbar: Herth, W., Schnepf, E.: Chitinfibril formation in algae, in Brown jr., R.M. (Hrsg.): Zellulose and Other Natural Polymer Systems. Plenum, Oxford 1982, S. 185-206.Chitosan is partially or completely deacetylated chitin ( Fig. 1) and can also be obtained in "amorphous" form by boiling in concentrated sodium hydroxide solution. Due to the protonatable amino groups released during the deacetylation, B. soluble in various dilute acids and therefore in principle applicable for a wide variety of purposes: Herth, W., Schnepf, E .: Chitinfibril formation in algae, in Brown jr., RM (ed.): Cellulose and Other Natural Polymer Systems. Plenum, Oxford 1982, pp. 185-206.

Wichtig für die mögliche Anwendung des Chitins/Chitosans ist, daß es in Säugetieren bei oraler Aufnahme nicht toxisch ist. Für Chitosan wurde bei Mäusen nur eine als sehr gering einzu­ stufende akute Toxizität mit LD50 (< 16 g/kg) zusätzlich zu an­ deren vorteilhaften Eigenschaften gefunden; sie weisen das Chi­ tin/Chitosansystem als besonders anwendungsfreundlich aus, z. B. in der Medizin als Wundverband und in der Kosmetik.It is important for the possible use of chitin / chitosan that that it is non-toxic in mammals when ingested orally. For chitosan, only one was considered very low in mice grading acute toxicity with LD50 (<16 g / kg) in addition to found their beneficial properties; they show the chi tin / chitosan system as particularly user-friendly, e.g. B. in medicine as a wound dressing and in cosmetics.

Trotz der vorteilhaften Eigenschaften des Chitin/Chitosan-Sy­ stems wurden bisher nur sehr wenige technische Anwendungen für Chitin realisiert. Chitin wird nämlich gegenwärtig dort, wo es heute anfällt, z. B. bei industriellen Produktionsprozessen der Meerestierverwertung, insbesondere bei der Krabbenfischerei, im wesentlichen nur als Abfallstoff, nicht aber als Roh- bzw. Restwertstoff angesehen. Nichtsdestoweniger wären aber auch die Mengen an Chitin, geschöpft ausschließlich aus Reststoffen der Krabbenfischerei, zu klein und zu teuer in der Produktion, um eine weitergehende industrielle Nutzung in Betracht ziehen zu können; diese ist zudem ökologisch bedenklich (Leerfischung der Meere, Schalenaufschlußprobleme, hohe Salzfracht bei der Produktion).Despite the beneficial properties of the Chitin / Chitosan-Sy Very few technical applications for Chitin realized. Chitin is currently where it is incurred today, e.g. B. in industrial production processes Utilization of sea animals, especially in crab fishing, in the essential only as waste, but not as raw or Viewed residual material. Nevertheless, they would also be Amounts of chitin, drawn exclusively from residues of the Crab fishing, too small and too expensive to produce consider further industrial use can; this is also ecologically questionable (empty fishing the Seas, shell digestion problems, high salt load in the Production).

Die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von Chitin und Chitosan führen desweiteren zu einem lediglich "amorphen" Chitin bzw. Chitosan, d. h. die natürliche Struktur dieser Polysaccharide geht bei ihrer Gewinnung aus den tieri­ schen oder pflanzlichen Organismen verloren.The production processes known in the prior art of chitin and chitosan also only lead to one "amorphous" chitin or chitosan, d. H. the natural structure these polysaccharides are obtained from the tieri or plant organisms.

Dieser Strukturverlust bewirkt jedoch auch einen weitestgehen­ den Verlust der vorteilhaften Eigenschaften des natürlich vor­ kommenden Chitins/Chitosans. Ein solcher Strukturverlust läßt sich auch bei anderen natürlich vorkommenden Makromolekülen be­ obachten. So werden beispielsweise Proteine oder Nukleinsäuren durch chemische oder physikalische Einwirkung gegenüber ihrem ursprünglichen Verhalten denaturiert, d. h. verändert. Dabei wird ein sogenanntes (supra-) strukturloses, von Lösungsmit­ teln, d. h. in der Regel Wasser, durchströmtes Fadenmolekül­ knäuel ("random-coil") gebildet, das makroskopisch fadenförmig in Erscheinung tritt. Die Denaturierung, d. h. die Veränderung der Eigenschaften durch Zerstörung der natürlich vorhandenen Suprastruktur wird oft biotechnisch zur Trennung von Proteinen und Nukleinsäuren von anderen bioaktiv strukturierten Formen benutzt (z. B. Ausfällung von Proteinen durch Denaturierung).However, this structural loss also leads to the greatest possible extent the loss of beneficial properties of course before upcoming chitins / chitosans. Such a loss of structure leaves also with other naturally occurring macromolecules take care. For example, proteins or nucleic acids through chemical or physical exposure to their denatured original behavior, d. H. changed. Here  becomes a so-called (supra-) structureless, from solvent mit teln, d. H. usually water, flowed through thread molecule tangle ("random coil") formed, the macroscopically filiform appears. Denaturation, i.e. H. the change the properties by destroying the naturally existing ones Superstructure is often used to separate proteins from biotechnology and nucleic acids from other bioactive structured forms used (e.g. precipitation of proteins by denaturation).

Solche Fadenmolekülknäuel sind auch von Chitin/Chitosan be­ kannt. Sie werden auch als "nonwoven fabric" bezeichnet und sind beispielsweise in Sager, B., Hamlyn, GB 2 165 856, P., Wales, D.: Nonwoven fabric., beschrieben. In dieser Form be­ sitzt das Chitin/Chitosan jedoch nicht mehr die natürliche "Suprastruktur", sondern es hat einen Strukturverlust erlitten.Such balls of thread molecules are also from chitin / chitosan knows. They are also called "nonwoven fabric" and are described, for example, in Sager, B., Hamlyn, GB 2 165 856, P., Wales, D .: Nonwoven fabric. In this form be the chitin / chitosan is no longer the natural one "Superstructure" but it has suffered a structural loss.

Der Begriff der "Suprastruktur" wurde durch die sogenannte "supramolekulare Chemie" geprägt, die sich mit den Strukturen und Funktionen organisierter komplexer Einheiten (sogenannter Übermoleküle oder Supramoleküle) beschäftigt. Die supramoleku­ lare Chemie hat in den letzten zwei Jahrzehnten große Bedeutung erlangt, wobei insbesondere J.-N. Lehn (Nobelpreis 1987) und Mitarbeiter wesentliche Beiträge erbracht haben. Übersichten zum Stand der Technik bezüglich supramolekularer Strukturen finden sich insbesondere in den folgenden Veröffentlichungen:The term "superstructure" was used by the so-called "Supramolecular chemistry" shaped, which deals with the structures and functions of organized complex units (so-called Overmolecules or supramolecules). The supramolecule lare chemistry has been of great importance in the past two decades achieved, in particular J.-N. Lehn (Nobel Prize 1987) and Employees have made significant contributions. Overviews the state of the art with regard to supramolecular structures can be found in particular in the following publications:

  • a) Wissler, J.H.: Inflammatory effectors and mechanisms of information processing for cellular reactions and commu­ nication in regenerative tissue morphogenesis by leuco­ cytes: Chemical signalling in poiesis, recruitment, kine­ sis, taxis, tropism and stasis of cells. Develop./Blood Cells Nucl. Med. 7/2, 41-102 (1984).a) Wissler, J.H .: Inflammatory effectors and mechanisms of information processing for cellular reactions and commu nication in regenerative tissue morphogenesis by leuco cytes: Chemical signaling in poiesis, recruitment, kine sis, taxis, tropism and stasis of cells. Develop./Blood Cells Nucl. Med. 7/2, 41-102 (1984).
  • b) Müller, A., Reuter, H., Dillinger, S.: Supramolecular in­ organic chemistry: Small guests in small and large hosts. Angew. Chem. Int. Aufl. 34, 2328-2361 (1995). b) Müller, A., Reuter, H., Dillinger, S .: Supramolecular in organic chemistry: Small guests in small and large hosts. Appl. Chem. Int. Ed. 34, 2328-2361 (1995).  
  • c) Lehn, J.M.: Perspectives in supramolecular chemistry: From molecular recognition to molecular information processing and self organization. Angew. Chem. Int. Aufl. 29, 1304-1319 (1990).c) Lehn, J.M .: Perspectives in supramolecular chemistry: From molecular recognition to molecular information processing and self organization. Appl. Chem. Int. Edition 29, 1304-1319 (1990).
  • d) Lehn, J.M.: Supramolecular chemistry - molecules, supermo­ lecules, and molecular functional units (Nobel lecture) Angew. Chem. 100, 91-116 (1988).d) Lehn, J.M .: Supramolecular chemistry - molecules, supermo lecules, and molecular functional units (Nobel lecture) Appl. Chem. 100, 91-116 (1988).

Wie bereits voranstehend ausgeführt, können zwar Chitin und Chitosan als Stoffe chemisch durch eine Strukturformel defi­ niert werden, diese bestimmt jedoch noch nicht abschließend die Eigenschaften dieses Materials, die zusätzlich durch seine Mor­ phologie festgelegt werden. Das in der Natur vorkommende Chi­ tin/Chitosan ist in mono-, oligo- oder sogar paucipolydispersen Stoffsystemen mikrokristallin, fibrillär oder lamellar struk­ turiert; es kann so von Lebewesen in verschiedenster Weise be­ nutzt werden (z. B. als Schale, Gelenkstruktur, Fluginstrument oder bewegliches Stützkorsett).As already stated above, chitin and Defining chitosan as substances chemically using a structural formula be nated, but this does not yet determine the Properties of this material, which are further enhanced by its mor phology. The Chi that occurs in nature tin / chitosan is in mono-, oligo- or even paucipolydisperses Microcrystalline, fibrillar or lamellar structure material systems turiert; it can be used in various ways by living beings be used (e.g. as a shell, joint structure, flight instrument or movable support corset).

Allerdings war es bisher nicht gelungen, solche den lebenden Strukturen nachgebildete und "biotechnisierte" Hochleistungs­ verbundwerkstoffe herzustellen und in technische Anwendungen umzusetzen, wie sie durch die natürlichen Verbundmaterialien auf der Basis des Chitin/Chitosan-Systems beispielhaft und le­ bensnah vor Augen liegen, z. B. in Muschelschalen, Kutikula, In­ tersegmentalmembranen, Gelenkverbindungen, Flug- und Sprungor­ ganen von Insekten sowie Strukturgerüsten der Fruchtkörper von Ständerpilzen.However, so far it has not been possible to survive Structures simulated and "biotechnical" high performance to manufacture composite materials and in technical applications implement as they are through the natural composite materials based on the chitin / chitosan system exemplary and le close to your eyes, e.g. B. in conch shells, cuticle, in tersegmental membranes, articulated connections, flight and jump gate gans of insects and structural skeletons of the fruiting bodies of Stand mushrooms.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, aus chitinhaltigen Or­ ganismen Chitin zu gewinnen und gleichzeitig die Morphologie des Chitins, d. h. seine Suprastruktur, zu bewahren.The invention is therefore based on the object of a method Provide with which it is possible to use chitin-containing Or ganisms to gain chitin while maintaining morphology of chitin, d. H. to preserve its superstructure.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Chi­ tin bzw. seine Derivate in an sich bekannter Weise aus pflanz­ lichen oder tierischen Organismen gewonnen wird, es anschlie­ ßend mit wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln in der Reihe abnehmender Siedepunkt behandelt und getrocknet wird.This problem is solved by a process in which the Chi tin or its derivatives from plants in a manner known per se organisms or animal organisms, then it  with water-soluble organic solvents in the Series of decreasing boiling points is treated and dried.

Die Natur des organischen Lösungsmittels ist dabei nicht beson­ ders kritisch, es muß lediglich mit Wasser mischbar sein. Somit werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere die folgenden Lösungsmittel eingesetzt: Alkohole, Ketone, Ether, Ester, Sulfoxide, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Lösungsmit­ tel der Gegenstromverteilungsextraktion.The nature of the organic solvent is not special critical, it just has to be miscible with water. Consequently are in particular in the inventive method following solvents used: alcohols, ketones, ethers, Esters, sulfoxides, halogenated hydrocarbons, solvents of countercurrent distribution extraction.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß die wasserlöslichen organischen Lösungsmittel in der Reihe abnehmender Siedepunkte eingesetzt werden. So wird das Chitin zunächst mit einem höher siedenden Lösungsmittel, d. h. einem Lösungsmittel mit einem Siedepunkt im Bereich von -20°C bis 150°C und vorzugsweise 20°C bis 100°C behandelt und anschlie­ ßend ein niedriger siedendes Lösungsmittel, d. h. ein Lösungs­ mittel mit einem Siedepunkt im Bereich von 30°C bis 100°C und vorzugsweise im Bereich von 40°C bis 90°C verwendet.Another feature of the method according to the invention is that the water-soluble organic solvents in the series decreasing boiling points can be used. This is how chitin becomes first with a higher boiling solvent, i.e. H. one Solvents with a boiling point in the range from -20 ° C to Treated 150 ° C and preferably 20 ° C to 100 ° C and then eating a lower boiling solvent, i.e. H. a solution medium with a boiling point in the range of 30 ° C to 100 ° C and preferably used in the range from 40 ° C to 90 ° C.

Bevorzugte Beispiele für solche Lösungsmittelreihen sind insbe­ sondere übliche Extraktionsreihen, auch solche der Gegenstrom­ verteilung.Preferred examples of such solvent series are in particular special conventional extraction series, including those of countercurrent distribution.

Bei der Behandlung des Chitins/Chitosans wird dabei wie bei der Gegenstromverteilung (bekannt nach dem Stand der Technik) vor­ gegangen.The treatment of chitin / chitosan is the same as for the Counterflow distribution (known from the prior art) before went.

Unter Gegenstromverteilung wird ein Spezialverfahren der Flüs­ sig-Flüssig-Extraktion zur quantitativen Trennung von Substan­ zen mit geringen Löslichkeitsunterschieden unter Ausnutzung des Gegenstromprinzips verstanden. Man verwendet gleiche Volumina von zwei begrenzt mischbaren, gegeneinander gesättigten Lö­ sungsmitteln, wobei gewöhnlich das schwere Lösungsmittel (sta­ tionäre Phase) stehenbleibt, während das leichtere (mobile Phase) hindurchwandert. Diese Verfahrensweise wird fachsprach­ lich auch Einstrom- oder gar Gleichstromverfahren genannt. Die Bestandteile eines Substanzgemisches verteilen sich entspre­ chend ihren Löslichkeiten in einem durch den Nernstschen Ver­ teilungssatz und den sogenannten Verteilungskoeffizienten (eine Stoffkonstante) vorgegebenen Mengenverhältnis zwischen den bei­ den Flüssigkeiten, wobei der in die bewegliche Phase gelangte Anteil von dieser forttransportiert wird, während der in der stationären Phase gelöste in dieser verbleibt. Dieser Prozeß wird in geeigneten Apparaturen vielstufig wiederholt, in der Weise, daß nach der Phasentrennung jede Schicht wieder mit dem gleichen Volumen des anderen Lösungsmittels in Berührung kommt. Aus diesem Grund wird die Gegenstromverteilung auch oft als multiplikative Verteilung bezeichnet - eigentlich handelt es sich um die vielfache Wiederholung von Ausschüttel-Vorgängen. Dieses Prinzip ist schon seit 1932 (Jantzen) bekannt und wird seit 1944 (Craig) technisch praktiziert (Craig-Verteilung), siehe auch von Tavel (Chimia 23 (1969) S. 57-63).A special process of the rivers is under countercurrent distribution sig-liquid extraction for quantitative separation of substances zen with small differences in solubility using the Countercurrent principle understood. The same volumes are used of two miscible, mutually saturated solutions solvents, usually the heavy solvent (sta stationary phase), while the lighter (mobile Phase). This procedure becomes technical Lich also called single-current or even direct current processes. The Components of a mixture of substances are distributed accordingly  according to their solubilities in a through Nernstian ver division rate and the so-called distribution coefficient (a Substance constant) predetermined ratio between the at the liquids, which got into the moving phase Share of this is transported away during the in the stationary phase dissolved in this remains. This process is repeated in many stages in suitable apparatus in which Way that after the phase separation each layer again with the same volume of the other solvent comes into contact. For this reason, the counterflow distribution is often called called multiplicative distribution - actually it is the multiple repetition of shaking processes. This principle has been known since 1932 (Jantzen) and is technically practiced since 1944 (Craig) (Craig distribution), see also by Tavel (Chimia 23 (1969) pp. 57-63).

Bei der eigentlichen, "echten" Gegenstromverteilung werden beide Phasen relativ zur Apparatur bewegt, und zwar im Gegen­ strom zueinander; in diesem Falle ist kontinuierliche Arbeits­ weise gut möglich, und die Einführung des zu trennenden Sub­ stanzgemisches kann an jeder Stelle der Trennapparatur erfol­ gen; im ersten Falle ist die Einführung nur an der Zulaufstelle der mobilen Phase sinnvoll. Es sind Apparaturen für schubweise wie auch für kontinuierliche Arbeitsweise in Gebrauch. Bei schubweiser Arbeitsweise werden die beiden Phasen in Kontakt­ zellen durch Schütteln ins Gleichgewicht gesetzt, und je nach dem gewählten Verfahren werden dann eine oder beide Phasen zu benachbarten Kontaktzellen weitergeleitet. Bei gleichförmig arbeitenden Apparaturen strömen eine oder beide Phasen kontinu­ ierlich, wobei jedoch die Verteilung an keiner Stelle ein voll­ ständiges Gleichgewicht erreicht. Die Gegenstromverteilung war lange Zeit die Methode der Wahl, um einander sehr ähnliche Na­ turstoffe unter schonenden Bedingungen (Raumtemperatur) vonein­ ander zu trennen und zu reinigen, zum Beispiel Actinomycin, Ba­ citracin, Fagopyrin, Hypericin, Tyrocidin, Analyse und Trennung von Aminosäuren, Polypeptiden, Desoxyribonucleinsäuren usw. In the actual, "real" countercurrent distribution both phases moved relative to the apparatus, in the opposite current to each other; in this case is continuous work as well as possible, and the introduction of the sub to be separated Punch mix can be made at any point in the separation apparatus gene; in the first case, the introduction is only at the inlet point the mobile phase makes sense. They are devices for batches as well as for continuous working in use. At intermittent operation, the two phases are in contact cells are balanced by shaking, and depending on one or both phases then become the selected method forwarded neighboring contact cells. At uniform working apparatus flow one or both phases continuously finite, but the distribution is never a full one constant equilibrium reached. The counterflow distribution was long time the method of choice to Na very similar turstoffe under gentle conditions (room temperature) separate and purify others, for example actinomycin, ba citracin, fagopyrin, hypericin, tyrocidin, analysis and separation of amino acids, polypeptides, deoxyribonucleic acids, etc.  

Als besonders zweckmäßig für die Gewinnung des Chitins bzw. seiner Derivate erweist sich die Verwendung von Algen oder Pilzen. Insbesondere ist die Verwendung von Basidiomyceten und hier ganz besonders von Aphyllophorales bevorzugt, da sie von Natur aus nicht nur sehr umweltfreundlich und CO₂-bilanzneutral ist, sondern auch reststoffverwertend und resourcenschonend (also ohne Leerfischung der Meere, usw.) gestaltet werden kann.As particularly useful for the extraction of chitin or its derivatives prove the use of algae or Mushrooms. In particular, the use of Basidiomycetes and particularly preferred here by Aphyllophorales, as it is from Not only by nature very environmentally friendly and CO₂ neutral is, but also utilizing residues and conserving resources (i.e. without empty fishing of the seas, etc.).

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Chi­ tin/Chitosan bzw. die Derivate davon besitzen die Suprastruk­ tur des natürlich vorkommenden Chitins und weisen einen Chi­ tin/Chitosangehalt von 0,01 bis 99,9%, einen Glykangehalt von 0 bis 60% und einen Melaningehalt von 0 bis 40% auf.The chi produced by the method according to the invention tin / chitosan or the derivatives thereof have the superstructure of naturally occurring chitin and have a chi tin / chitosan content of 0.01 to 99.9%, a glycan content of 0 to 60% and a melanin content of 0 to 40%.

Vorzugsweise beträgt der Chitin/Chitosangehalt 60 bis 90%, der Glykangehalt 0,5 bis 10% und der Melaningehalt 0,5 bis 10%.The chitin / chitosan content is preferably 60 to 90% Glycan content 0.5 to 10% and melanin content 0.5 to 10%.

Der Glykananteil ist vorzugsweise gekennzeichnet durch den Ge­ halt an D-Glukose, D-Xylose sowie D-Manose. Der Melaninanteil enthält natürliches Melanin.The glycan content is preferably characterized by the Ge hold on D-glucose, D-xylose and D-manose. The melanin content contains natural melanin.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das suprastrukturierte Chitin/Chitosan in Form von zylindrischen Hohlfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 50 µm, einer Wand­ dicke von 0,1 bis 22 µm und einer Länge von 0,1 bis 50.000 µm vor.According to a preferred embodiment of the invention, this is suprastructured chitin / chitosan in the form of cylindrical Hollow fibers with a diameter of 0.1 to 50 µm, one wall thickness from 0.1 to 22 µm and a length from 0.1 to 50,000 µm in front.

Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Hohlfasern 2 bis 9 µm, die Wanddicke der Hohlfasern 0,5 bis 4 µm und die Länge der Hohlfasern 20 bis 10.000 µm.The diameter of the hollow fibers is preferably 2 to 9 μm, the wall thickness of the hollow fibers 0.5 to 4 microns and the length of the Hollow fibers 20 to 10,000 µm.

Das suprastrukturierte Chitin/Chitosan weist sowohl in trocke­ nem als auch feuchtem Zustand eine große Stabilität und Elasti­ zität auf. Es ist gegen viele organische Lösungsmittel, starke Säuren, Laugen und UV-Licht beständig. The suprastructured chitin / chitosan shows both in dry great stability and elasticity in both wet and damp conditions on. It is strong against many organic solvents Resistant to acids, alkalis and UV light.  

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan weist weiterhin nur eine geringe statische Elektrisierbarkeit auf und ist bis zu einer Temperatur von etwa 150°C thermisch stabil.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention has still only a low static electrifiability on and is thermally stable up to a temperature of around 150 ° C.

Die vorteilhafteste Eigenschaft des erfindungsgemäßen supra­ strukturierten Chitins/Chitosans ist jedoch die Wasseraufnahme­ fähigkeit (über 1.000%) dieser Verbindungen. Somit eignet sich das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan hervor­ ragend als Absorptionsmittel. Diese Ausführungsform der Erfin­ dung wird später noch näher erläutert.The most advantageous property of the supra according to the invention structured chitins / chitosans is water absorption ability (over 1,000%) of these compounds. Thus is suitable the suprastructured chitin / chitosan according to the invention outstanding as an absorbent. This embodiment of the inven will be explained in more detail later.

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan ist mi­ krokristallin und weist bei der Röntgendiffraktionsanalyse die folgenden Diffraktionswinkel auf: 9°, 13°, 19°30′, 21°, 24°, 25°.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention is mi Crocrystalline and shows the X-ray diffraction analysis following diffraction angle: 9 °, 13 °, 19 ° 30 ′, 21 °, 24 °, 25 °.

Die charakteristischen Absorptionsbanden im Infrarotspektrum des erfindungsgemäßen suprastrukturierten Chitins/Chitosans liegen bei den folgenden Wellenzahlen: 3.400, 2.930, 1.650, 1.560, 1.380 und 1.080 cm-1.The characteristic absorption bands in the infrared spectrum of the suprastructured chitin / chitosan according to the invention are at the following wave numbers: 3,400, 2,930, 1,650, 1,560, 1,380 and 1,080 cm -1 .

Die Oberfläche der Hohlfaserstrukturen weist eine große Anzahl von Mikroporen mit einer Größe von üblicherweise 50 Angström auf.The surface of the hollow fiber structures has a large number micropores typically 50 angstroms in size on.

Die spezifische Oberfläche der zylindrisch suprastrukturierten Hohlfasern beträgt 1.000 m²/g und mehr.The specific surface of the cylindrical superstructured Hollow fibers is 1,000 m² / g and more.

Die Elementaranalyse des erfindungsgemäßen suprastrukturierten Chitins/Chitosans ergibt Werte für Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoffim Bereich von 40,5% bzw. 6,3% bzw. 0,8%, der Ge­ halt an Aminogruppen beträgt im allgemeinen etwa 5,1% und der Aschegehalt weniger als 0,01%.The elementary analysis of the suprastructured according to the invention Chitins / Chitosans gives values for carbon, hydrogen and Nitrogen in the range of 40.5%, 6.3% and 0.8%, respectively hold on amino groups is generally about 5.1% and Ash content less than 0.01%.

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan ist un­ löslich in Wasser und wäßrigen Medien sowie in Chloroform, Benzol, Xylol, Toluol und anderen apolaren, mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeiten. The suprastructured chitin / chitosan according to the invention is un soluble in water and aqueous media as well as in chloroform, Benzene, xylene, toluene and other apolar, with water not miscible liquids.  

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan kann wiederholt gewässert, getrocknet und Dämpfen, vorzugsweise Wasserdampf, ausgesetzt werden und zwar bis 160°C, wobei die Suprastruktur, vorzugsweise die Mikroröhrenstruktur beibehalten wird.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention can repeatedly watered, dried and steaming, preferably Steam, exposed to up to 160 ° C, the Suprastructure, preferably maintain the microtube structure becomes.

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan kann gemahlen, geschreddert, gepreßt, extrodiert, karbonisiert (unter Luftausschluß oder Schutzgasatmosphäre), zu Struktur­ bausteinen und Derivaten teil- oder vollhydrolysiert und trans­ formiert werden.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention can ground, shredded, pressed, extruded, carbonized (under exclusion of air or protective gas atmosphere), to structure Building blocks and derivatives partially or fully hydrolyzed and trans be formed.

Als solche Strukturbausteine sind insbesondere Hexosamine/Pen­ tosamine und Derivate davon, vorzugsweise D-Glucosamin und Ace­ tyl-D-Glucosamin zu nennen.Such structural components are, in particular, hexosamines / pen tosamines and derivatives thereof, preferably D-glucosamine and Ace To name tyl-D-glucosamine.

Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen suprastrukturierten Chitins/Chitosans eröff­ nen sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für das su­ prastrukturierte Material:Due to the physical and chemical properties of the Suprastructured chitins / chitosans according to the invention open a variety of applications for the su pre-structured material:

Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan läßt sich in präparativen, prozeßtechnischen, immunologischen, dia­ gnostischen, analytischen, chemischen, physikalischen, adsorp­ tiven, biologischen, ökologischen, metallurgischen, lebens- (futtermittel-), material-, papier-, textil-, chromatographie- und grenzflächentechnischen Verfahren und Produkten verwenden.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention can in preparative, process engineering, immunological, dia Gnostic, analytical, chemical, physical, adsorp tive, biological, ecological, metallurgical, life (feed), material, paper, textile, chromatography and interface technology processes and products.

So kann das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan in der Zell- und Organkulturtechnik in vitro und in vivo, ins­ besondere in der Weichteil- und Gewebeersatzmedizintechnik, vorzugsweise in der plastischen Chirurgie und Wundheilung, in der Mikrobiologie und Virologie verwendet werden.The suprastructured chitin / chitosan according to the invention can thus in cell and organ culture technology in vitro and in vivo, ins especially in soft tissue and tissue replacement medical technology, preferably in plastic surgery and wound healing, in microbiology and virology.

Weiterhin kann es als Trägersubstanz für Arzneimittel, als An­ tikoagulanz, zur Wundheilung, zur Behandlung von Dermatitis und Pilzinfektionen sowie als Material für Kontaktlinsen eingesetzt werden.Furthermore, it can be used as a carrier for drugs, as an ticoagulant, for wound healing, for the treatment of dermatitis and  Fungal infections and used as a material for contact lenses will.

Bei dieser Verwendung wird das suprastrukturierte Material in einer Zusammensetzung mit Biokatalysatoren, Nukleinsäuren, Proteinen, Zellen, Pharmaka und/oder organischen Substanzen kombiniert.With this use, the superstructured material is in a composition with biocatalysts, nucleic acids, Proteins, cells, pharmaceuticals and / or organic substances combined.

Auch in der Textil- und Polymerchemie, der Bau- und Ausstat­ tungstechnik kann das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chi­ tin/Chitosan eingesetzt werden, insbesondere für umwelt­ freundliche, CO₂-bilanzneutrale, rezyklierbare, bzw. kompo­ stierbare, hautfreundliche, atmungsaktive Tapeten, Bodenbe­ läge, Kleidungsstücke, Bett- und Sitzbezüge, Papier, Schnüre, Lampen, Klebstoffe und Farben, Bauteile von Automobilen und Flugzeugen.Also in textile and polymer chemistry, construction and equipment tion technology can the suprastructured Chi invention tin / chitosan can be used, especially for the environment friendly, carbon-neutral, recyclable or compo stable, skin-friendly, breathable wallpaper, floor covering bed, clothing, bed and seat covers, paper, cords, Lamps, adhesives and paints, components of automobiles and Airplanes.

Weiterhin findet das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chi­ tin/Chitosan als atmungsaktiver, haut- und umweltfreundlicher Grenzflächen- und Oberflächenbelag bzw. Beschichtung, insbeson­ dere von Kunststoffen, vorzugsweise in Wohnungen, Automobil- und Flugzeuginnenräumen Verwendung.The superstructured chi according to the invention is also found tin / chitosan as more breathable, skin and environmentally friendly Interface and surface covering or coating, in particular of plastics, preferably in apartments, automotive and aircraft interior use.

Als Oberflächenbelag eignet sich das erfindungsgemäße supra­ strukturierte Chitin/Chitosan zur Vermeidung bzw. Minimierung des sogenannten "Foaming", insbesondere von Kunststoffen, bei­ spielsweise in Automobilen und Flugzeugen, insbesondere an Vorderscheiben, Kanzeln, Steuerknüppel, usw.The supra according to the invention is suitable as a surface covering structured chitin / chitosan to avoid or minimize the so-called "foaming", especially of plastics for example in automobiles and aircraft, in particular Windshields, pulpits, sticks, etc.

Weiterhin läßt es sich als Ionentauscher verwenden, da sein Komplexbildungsvermögen sehr hoch ist. Damit in Zusammenhang steht die hohe Absorptionskraft des erfindungsgemäßen supra­ strukturierten Chitins/Chitosans für Metallionen und Radionu­ klide, so daß das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chi­ tin/Chitosan zu Dekontaminierung von mit toxischen Metallionen und Radionukliden verseuchten Bodensedimenten verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße suprastrukturierte Material kann gegebenenfalls mit weiteren Zusätzen wie biologischen und anor­ ganischen Stoffen eingesetzt werden, um toxische Stoffe zu ab­ sorbieren und zu entsorgen.Furthermore, it can be used as an ion exchanger Complexity is very high. Related to that stands the high absorption power of the supra according to the invention structured chitins / chitosans for metal ions and radionu klide, so that the superstructured Chi according to the invention tin / chitosan for decontamination of toxic metal ions and radionuclides contaminated soil sediments can be used can. The superstructured material according to the invention can optionally with other additives such as biological and anor  ganic substances are used to reduce toxic substances sorb and dispose.

Das Absorptionsvermögen des erfindungsgemäßen suprastrukturier­ ten Chitins/Chitosans zeigt die nachstehende Tabelle, welche die Wiedergewinnungsrate (Ausbeute %) bei der Dekontaminierung von mit toxischen Metallionen und Radionukliden verseuchten Bodensedimenten dokumentiert:The absorbency of the superstructure according to the invention The table below shows which chitins / chitosans the recovery rate (% yield) in decontamination of contaminated with toxic metal ions and radionuclides Soil sediments documented:

Aufgrund seines Absorptionsvermögens für Metallionen sowie für organische Substanzen kann das erfindungsgemäße suprastruktu­ rierte Chitin/Chitosan auch zur Filtration und Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.Due to its absorption capacity for metal ions as well as for The suprastruktu according to the invention can contain organic substances  chitin / chitosan also for the filtration and purification of Liquids and gases can be used.

Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen suprastrukturier­ ten Chitins/Chitosans besteht in der Herstellung von Verbund­ werkstoffen. Unter Verbundwerkstoffen werden im allgemeinen solche Werkstoffe verstanden, die durch Kombination unter­ schiedlicher Materialien erhalten werden und deren physikali­ sche und chemische Eigenschaften die der Einzelkomponenten übertreffen. Als Bestandteil von Verbundwerkstoffen kommen hauptsächlich Metalle, Holz, Gläser, Polymere und keramische Werkstoffe in Frage, die zu Faser-, Band-, Schicht- und Teil­ chenverbundwerkstoffen verarbeitet werden können. Zu den Teil­ chenverbundwerkstoffen gehören so unterschiedliche Stoffe wie Hartmetalle, Cermets, Keramik, Schaumstoffe und Beton. Im wei­ teren Sinne werden zu den Verbundwerkstoffen auch die Textil­ verbundwerkstoffe, Vliesstoffe sowie die sogenannten Schicht­ preßstoffe gerechnet, d. h. miteinander durch Kleben oder Ka­ schieren verbundene Werkstoffe in Sandwichanordnung (z. B. Si­ cherheitsglas, Sperrholz, Verbundfolien, Laminate).Another application of the superstructure according to the invention ten Chitins / Chitosans consists in the production of composite materials. Composites are generally understood such materials that by combination under different materials are obtained and their physi The chemical and chemical properties of the individual components surpass. Coming as part of composite materials mainly metals, wood, glasses, polymers and ceramics Materials in question, the fiber, tape, layer and part composite materials can be processed. To the part Chen composite materials belong to such different materials as Hard metals, cermets, ceramics, foams and concrete. In the white Composite materials also become textiles composite materials, nonwovens and the so-called layer compacts calculated, d. H. with each other by gluing or Ka Sheer connected materials in a sandwich arrangement (e.g. Si safety glass, plywood, composite films, laminates).

Werkstoffe für technische Anwendungen werden heute nicht mehr allein nach Gebrauchsfunktionen wie z. B. Steifigkeit oder Ela­ stizität, Härte, Dichte, Wärmeleitfähigkeit, usw., ausgesucht, sondern auch nach Umweltverträglichkeit, wie energie- und re­ sourcenschonende Erzeugung, Vermeidung von schädlichen Neben­ produkten, umweltfreundliche Entsorgung nach Gebrauch.Materials for technical applications are no longer used today solely after use functions such. B. stiffness or Ela stity, hardness, density, thermal conductivity, etc., selected, but also according to environmental compatibility, such as energy and production that conserves resources, avoiding harmful side effects products, environmentally friendly disposal after use.

Es ist bekannt, daß biogene Stoffe in besonderem Maße umwelt­ verträglich sind. Sie haben aber oft den Nachteil, daß sie er­ forderliche Gebrauchseigenschaften nicht oder nicht in der ge­ wünschten Kombination erreichen. Die bekannten Materialien be­ sitzen den Nachteil, daß ihr Einsatzbereich sehr begrenzt ist.It is known that biogenic substances are particularly environmental are tolerated. But they often have the disadvantage that they are required performance characteristics not or not in the ge achieve the desired combination. The known materials be sit the disadvantage that their area of application is very limited.

Deshalb liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, biogene Werkstoffe mit einstellbaren bzw. anpaßbaren Eigenschaften, je­ doch unter weitgehendem Erhalt der grundsätzlichen Vorteile von Materialien biologischen Ursprungs, bereitzustellen. The invention is therefore also based on the object of being biogenic Materials with adjustable or adaptable properties, each but while largely preserving the basic advantages of To provide materials of biological origin.  

Die Fig. 4 zeigt einige Beispiele konfektionierbarer Hochlei­ stungsverbundwerkstoffe auf der Basis des erfindungsgemäßen su­ prastrukturierten Chitins/Chitosans, das vorzugsweise aus gleichförmig, zylindrisch hohlfasrigem, konfektioniertem und suprastrukturiertem Chitin, wie es in den Fig. 2 und 3 darge­ stellt ist, besteht. Insbesondere zeigt die Fig. 4 Verbund­ werkstoffe aus dem erfindungsgemäßen suprastrukturierten Chi­ tin/Chitosan und Glasfasern, Kohlefasern, Papier bzw. Velour und Karton. Ebenfalls gezeigt sind Folien und Preßwerkstoffe mit granulären Reststoffen, die aus dem erfindungsgemäßen su­ prastrukturierten Chitin/Chitosan hergestellt wurden. Fig. 4 shows some examples of ready-to-use Hochlei stungsverbundwerkstoffe based on the inventive pre-structured chitin / chitosan, which preferably consists of uniform, cylindrical hollow-fiber, assembled and suprastructured chitin, as it is shown in FIGS . 2 and 3, is. In particular, Fig. 4 shows composite materials from the suprastructured Chi tin / chitosan according to the invention and glass fibers, carbon fibers, paper or velor and cardboard. Also shown are films and pressed materials with granular residues, which were produced from the pre-structured chitin / chitosan according to the invention.

Die Fig. 5 zeigt "amorphes" und kugelförmig konfektioniertes Chitosan und Funktionsbeispiele: Die Funktionsbeispiele zeigen die Überlegegenheit eines konfektionierten Hohlleistungswerk­ stoffes gegenüber üblichen und literaturbekannten "amorphen" Materialien. Fig. 5 shows "amorphous" and spherically assembled chitosan and functional examples: The functional examples show the superiority of a prefabricated hollow material compared to conventional and known "amorphous" materials.

Die Fig. 6 zeigt Phasendiagramme des Chitin-Chitosan-Systems und der daraus erfindungsgemäß konfektionell und suprastruktu­ riert hergeleiteten Hochleistungsverbundwerkstoffe; dabei ist zu berücksichtigen, daß Werkstoffe auf der Basis von Chitin je nach Virialkoeffizienten der Komponentensysteme sowohl als ho­ mogene Phasen, als auch als heterogene Phasen (Phasensepara­ tion) vorliegen können (z. B. als faserverstärkte Verbundmate­ rialien). Figs. 6 shows phase diagrams of the chitin-chitosan in the present invention system and the resulting konfektionell and suprastruktu riert derived high-performance composite materials; It should be taken into account that materials based on chitin, depending on the virial coefficient of the component systems, can exist both as homogeneous phases and as heterogeneous phases (phase separation) (e.g. as fiber-reinforced composite materials).

Wie bereits ausgeführt, kommen als Bestandteile von Verbund­ werkstoffen hauptsächlich Metalle, Holz, Gläser, Polymere und keramische Werkstoffe in Frage, die zu Faserbandschicht und Teilchenverbundwerkstoffen verarbeitet werden können. Demgemäß kann auch das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/ Chitosan bzw. seine Derivate im Verbund mit biogenen, abioge­ nen und/oder synthetischen Materialien vorliegen.As already stated, come as components of composite materials mainly metals, wood, glasses, polymers and ceramic materials in question that lead to sliver layer and Particle composites can be processed. Accordingly can also the suprastructured chitin / Chitosan or its derivatives in combination with biogenic, abioge NEN and / or synthetic materials.

Als geeignete biogene Materialien erweisen sich insbesondere Zellulose, Papier, Seide, Wolle, Pelz und/oder Kohle. Suitable biogenic materials have proven to be particularly useful Cellulose, paper, silk, wool, fur and / or coal.  

Als besonders bevorzugt erweist sich die Verwendung des erfin­ dungsgemäßen suprastrukturierten Chitins/Chitosans bei der Pa­ pierherstellung zur Erhöhung der Zugfestigkeit.The use of the inventions has proven to be particularly preferred suprastructured chitins / chitosans according to the invention at the Pa pier manufacture to increase tensile strength.

Als geeignete abiogene Materialien, die zusammen mit dem er­ findungsgemäßen suprastrukturierten Chitin/Chitosan zur Her­ stellung eines hochleistungsfähigen Verbundwerkstoffes einge­ setzt werden können sind Glas, Basalt, Metalle, magnetisier­ bare Materialien, magnetische Materialien, elektrische Leiter und/oder elektrisierbare Materialien zu nennen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan mit Salzen ferromagnetischer Metalle auch in Form der Impräg­ nierung, konfektioniert werden, so daß dadurch unlösliche fer­ romagnetische Formen des erfindungsgemäßen suprastrukturierten Chitins/Chitosans erhalten werden. Das Material läßt sich auch durch Einlagerung von Nano- oder Mikropulver und auch Teilchen im Millimeterbereich (z. B. Holzmehl) konfektionieren.As suitable abiogenic materials that together with the he suprastructured chitin / chitosan according to the invention position of a high-performance composite material glass, basalt, metals, magnetized bare materials, magnetic materials, electrical conductors and / or to mention electrifiable materials. For example can the suprastructured chitin / chitosan according to the invention with salts of ferromagnetic metals also in the form of the impregnation nation, be made up, so that thereby insoluble fer Romagnetic forms of the suprastructured according to the invention Chitins / Chitosans can be obtained. The material can also be by storing nano or micropowder and also particles assemble in the millimeter range (e.g. wood flour).

Weiterhin läßt sich das erfindungsgemäße suprastrukturierte Chitin/Chitosan auch als Bestandteil eines biologischen und elektronischen Chips, von Informations- und Trägersystemen (z. B. Leiterplatten), Zellen und neuronalen Systemen verwen­ den.Furthermore, the suprastructured according to the invention Chitin / Chitosan also as part of a biological and electronic chips, of information and carrier systems (e.g. printed circuit boards), cells and neural systems the.

BEISPIELEXAMPLE

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Konfek­ tionierung von Material (Beispiel: Bildung von Perlen aus Chi­ tosan) besteht darin, daß ein Gewichtsteil im hundertfachen Vo­ lumen 0,8%iger Essigsäure bei 80°C eingerührt wird. Nach etwa einer halben Stunde ist es fast vollständig gelöst. Der abge­ kühlte klare Überstand wird dekantiert, bei 4°C im Kühlschrank gelagert und bei Bedarf dahingehend verwendet, daß zur Gelper­ lenbildung benötigte Lösungen mit einer Einwegfüllvorrichtung (z. B. Spritze) von Hand oder automatisch entnommen werden und aus beispielweise 5 cm Höhe durch eine beispielsweise 0,45 mm Kanüle in eine Polyphosphatlösung getropft wird. Zur quantita­ tiven Erfassung der Gelperlen kann der Behälter (z. B. Becher­ glas) mit Polyphosphatlösung vorher, während und nach dem Vor­ gang gewogen werden.A particularly preferred embodiment for the confectionery tionation of material (example: formation of beads from Chi tosan) consists in the fact that a part by weight in hundredfold Vo lumen 0.8% acetic acid is stirred at 80 ° C. After about half an hour it is almost completely solved. The abge chilled clear supernatant is decanted at 4 ° C in the refrigerator stored and used if necessary to gelper Solutions required with a disposable filling device (e.g. syringe) can be removed manually or automatically and from, for example, 5 cm height by, for example, 0.45 mm Cannula is dropped into a polyphosphate solution. To the quantita  The container (e.g. cup glass) with polyphosphate solution before, during and after the before be weighed.

Es wird immer in die Mitte der Oberfläche des Behälters ge­ tropft. Die dabei entstehenden Perlen wandern durch die Ober­ flächenspannung nach außen an den Gefäßrand. Dadurch wird so­ fort Platz für die nächsten Tropfen geschaffen und deren Ver­ schmelzung mit schon bestehenden Perlen vermieden.It is always in the middle of the surface of the container drips. The resulting pearls migrate through the waiters surface tension outwards to the edge of the vessel. This is how continued space for the next drops and their ver melting with existing pearls avoided.

Die Durchmesser der Gelperlen werden mit Hilfe eines Stereomi­ kroskops und eines Okulars mit Mikrometer ausgemessen. Die Be­ rechnung der Volumina erfolgt nach dem Stand der Technik mit der Raumformel für eine Kugel (V 4/3) π × r³.The diameter of the gel pearls are measured using a stereomi microscope and an eyepiece with a micrometer. The Be The volume is calculated according to the state of the art the spatial formula for a sphere (V 4/3) π × r³.

Die Bindungs- oder Rückhaltekapazität kann beispielsweise durch Bindung eines Farbstoffes, der an und in den Perlen gekoppelt werden kann, geprüft werden. Dazu wird der Farbstoff zusammen mit einem bekannten Kopplungsreagenz (z. B. Glutardialdehyd, usw.) bei der oben beschriebenen Konfektionierung der Perlen mitkonfektioniert. Die Bindungs- oder Rückhaltekapazität kann dann photometrisch gemäß dem Lambert-Beer′schen Gesetz quanti­ fiziert werden. Als Referenz dient eine entsprechende Zusammen­ setzung ohne Farbstoff.The binding or retention capacity can be, for example, by Binding of a dye that is coupled to and in the beads can be checked. To do this, the dye is put together with a known coupling reagent (e.g. glutardialdehyde, etc.) in the assembly of the beads described above also assembled. The binding or retention capacity can then quantified photometrically according to Lambert-Beer law be infected. A corresponding combination serves as a reference setting without dye.

Claims (26)

1. Suprastrukturiertes Chitin/Chitosan, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es
  • (i) einen Chitin/Chitosangehalt von 0,01 bis 99,9%,
  • (ii) einen Glykangehalt von 0 bis 60% und
  • (iii) einen Melaningehalt von 0 bis 40%
    aufweist, sowie dessen Derivate.
1. Suprastructured chitin / chitosan, characterized in that it
  • (i) a chitin / chitosan content of 0.01 to 99.9%,
  • (ii) a glycan content of 0 to 60% and
  • (iii) a melanin content of 0 to 40%
    has, and its derivatives.
2. Suprastrukturiertes Chitin/Chitosan nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • (i) der Chitin/Chitosangehalt 60 bis 90%,
  • (ii) der Glykangehalt 0,5 bis 10% und
  • (iii) der Melaningehalt 0,5 bis 10%
    beträgt.
2. Suprastructured chitin / chitosan according to claim 1, characterized in that
  • (i) the chitin / chitosan content is 60 to 90%,
  • (ii) the glycan content is 0.5 to 10% and
  • (iii) the melanin content 0.5 to 10%
    is.
3. Suprastrukturiertes Chitin/Chitosan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von zylindrischen Hohlfasern mit
  • (a) einem Durchmesser von 0,1 bis 50 µm,
  • (b) einer Wanddicke von 0,1 bis 22 µm und
  • (c) einer Länge von 0,1 bis 50.000 µm
3. Suprastructured chitin / chitosan according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the form of cylindrical hollow fibers
  • (a) a diameter of 0.1 to 50 µm,
  • (b) a wall thickness of 0.1 to 22 µm and
  • (c) a length of 0.1 to 50,000 µm
vorliegt. is present.   4. Suprastrukturiertes Chitin/Chitosan nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • (a) der Durchmesser der Hohlfasern 2 bis 9 µm,
  • (b) die Wanddicke der Hohlfasern 0,5 bis 4 µm und
  • (c) die Länge der Hohlfasern 20 bis 10.000 µm
4. Suprastructured chitin / chitosan according to claim 3, characterized in that
  • (a) the diameter of the hollow fibers 2 to 9 µm,
  • (b) the wall thickness of the hollow fibers 0.5 to 4 µm and
  • (c) the length of the hollow fibers 20 to 10,000 µm
beträgt.is. 5. Verfahren zur Herstellung des suprastrukturierten Chi­ tins/Chitosans nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man das Chitin bzw. seine Derivate in an sich bekannter Weise aus pflanzlichen oder tierischen Organismen gewinnt, es anschließend mit was­ serlöslichen organischen Lösungsmitteln in der Reihe ab­ nehmender Siedepunkte behandelt und das so behandelte Pro­ dukt trocknet.5. Process for the production of the superstructured Chi tins / chitosans according to claims 1 to 4, characterized ge indicates that the chitin or his Derivatives in a manner known per se from vegetable or animal organisms wins, then it with what water-soluble organic solvents in the series increasing boiling points and the treated pro duct dries. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die folgenden wasserlöslichen organischen Lösungsmittel verwendet: Alkohole, Ketone, Ester, Ether, Sulfoxide, halogenierte Kohlenwasserstoffe und Lösungsmittel der Gegenstromverteilungsextraktion.6. The method according to claim 5, characterized records that one of the following water-soluble organic solvents used: alcohols, ketones, Esters, ethers, sulfoxides, halogenated hydrocarbons and solvents of countercurrent distribution extraction. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Organismus, aus dem das Chitin bzw. seine Derivate gewonnen werden, Algen oder Pilze verwendet.7. The method according to claim 5 or 6, characterized shows that as an organism from which the Chitin or its derivatives are obtained, algae or Mushrooms used. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Organismus Basidiomyceten, insbesondere Aphyllophorales, verwendet.8. The method according to claim 7, characterized records that as an organism Basidiomycetes, especially Aphyllophorales used. 9. Zusammensetzung, umfassend das suprastrukturierte Chitin/ Chitosan bzw. seine Derivate nach den Ansprüchen 1 bis 4. 9. Composition comprising the suprastructured chitin / Chitosan or its derivatives according to claims 1 to 4.   10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie weiterhin Polyphosphate ent­ hält.10. The composition according to claim 9, characterized records that they continue ent polyphosphates holds. 11. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie weiterhin (Bio-)Katalysatoren, Nukleinsäuren, Proteine, Zellen, Pharmaka und/oder orga­ nische Substanzen enthält.11. The composition according to claim 9, characterized indicates that they continue to use (bio) catalysts, Nucleic acids, proteins, cells, pharmaceuticals and / or orga contains niche substances. 12. Verbundwerkstoff, umfassend das suprastrukturierte Chi­ tin/Chitosan bzw. seine Derivate nach den Ansprüchen 1 bis 4.12. Composite material comprising the superstructured chi tin / chitosan or its derivatives according to claims 1 to 4th 13. Verbundwerkstoff nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das suprastrukturierte Chi­ tin/Chitosan bzw. seine Derivate im Verbund mit biogenen, abiogenen und/oder synthetischen Materialien vorliegen.13. Composite material according to claim 12, characterized ge indicates that the superstructured Chi tin / chitosan or its derivatives in combination with biogenic, Abiogenic and / or synthetic materials are available. 14. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die biogenen Materialien aus Zellulose, Papier, Seide, Wolle, Pelz und/oder Kohle ausgewählt sind.14. Composite material according to claim 13, characterized ge indicates that the biogenic materials made of cellulose, paper, silk, wool, fur and / or coal are selected. 15. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die abiogenen Materialien aus Glas, Basalt, Metallen, magnetisierbaren Materialien, magnetischen Materialien, elektrischen Leitern und/oder elektrisierbaren Materialien ausgewählt sind.15. Composite material according to claim 13, characterized ge indicates that the abiogenic materials made of glass, basalt, metals, magnetizable materials, magnetic materials, electrical conductors and / or electrizable materials are selected. 16. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die synthetischen Materia­ lien aus organischen Syntheseprodukten, insbesondere Ny­ lon, Perlon und/oder Polyurethan, ausgewählt sind.16. The composite material according to claim 13, characterized ge indicates that the synthetic materia lien from organic synthesis products, especially Ny lon, Perlon and / or polyurethane, are selected. 17. Verbundwerkstoff nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er als Tapete, Bodenbe­ lag, Kleidungsstück, Bett- und Sitzbezug oder als Bauteil von Automobilen oder Flugzeugen vorliegt.17. Composite material according to claims 13 to 16, characterized  characterized that he as wallpaper, Bodenbe lay, garment, bed and seat cover or as a component of automobiles or airplanes. 18. Biologischer Chip, dadurch gekennzeichnet daß er das suprastrukturierte Chitin/Chitosan bzw. seine Derivate enthält.18. Biological chip, characterized that he is the superstructured chitin / chitosan or his Contains derivatives. 19. Elektronischer Chip, dadurch gekennzeich­ net, daß er das suprastrukturierte Chitin/Chitosan bzw. seine Derivate enthält.19. Electronic chip, characterized net that he is the superstructured chitin / chitosan or its derivatives. 20. Informationssystem, dadurch gekennzeich­ net, daß es das suprastrukturierte Chitin/Chitosan bzw. seine Derivate enthält.20. Information system, characterized net that it is the superstructured chitin / chitosan or its derivatives. 21. Absorptionsmittel, dadurch gekennzeich­ net, daß es das suprastrukturierte Chitin/Chitosan bzw. seine Derivate enthält.21. Absorbent, characterized net that it is the superstructured chitin / chitosan or its derivatives. 22. Verwendung des suprastrukturierten Chitins/Chitosans bzw. seiner Derivate nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Filtration und Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen.22. Use of the superstructured chitin / chitosan or its derivatives according to claims 1 to 4 for filtration and cleaning of liquids and gases. 23. Verwendung des suprastrukturierten Chitins/Chitosans bzw. seiner Derivate nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Beschich­ tung von Grenzflächen und/oder Oberflächen, insbesondere von Kunststoffen.23. Use of the superstructured chitin / chitosan or its derivatives according to claims 1 to 4 for coating device of interfaces and / or surfaces, in particular of plastics. 24. Verwendung des suprastrukturierten Chitins/Chitosans zur Herstellung von Hexosaminen/Pentosaminen, insbesondere von D-Glucosamin und Acetyl-D-Glucosamin.24. Use of the superstructured chitin / chitosan for Production of hexosamines / pentosamines, especially of D-glucosamine and acetyl-D-glucosamine.
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